2023學年完整公開課版仿生創(chuàng)造法

有一門叫做仿生學的科學，它就是把各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機理作為生物模型進行研究，希望在技術(shù)發(fā)明中能夠利用這些原理和機理，實現(xiàn)新的技術(shù)設計并制造出更好的新型儀器、機械等。在實用發(fā)明中，仿效生物系統(tǒng)的功能、機理制造出產(chǎn)品的方法就叫做仿生創(chuàng)造法。主講：趙海洋老師仿生創(chuàng)造法連體鯊魚裝運動員們要想在比賽中取得好成績，裝備自然很重要。運用了高科技的運動服裝能讓運動員們?nèi)缁⑻硪?。悉尼奧運會時，仿生科技的連體鯊魚裝改變了整個世界泳壇的格局，幾乎大半以上的金牌得主都是鯊魚裝的使用者。第一代鯊魚裝模仿了鯊魚的皮膚，在泳衣上設計了一些粗糙的齒狀突起，以有效地引導水流，并收緊身體，避免皮膚和肌肉的顫動。

第二代鯊魚裝又增加了一些新的亮點，加入了一種叫做“彈性皮膚”的材料，可使人在水中受到的阻力減少4%。此外，還增加了兩個附件，附在前臂上由鈦硅樹脂做成的緩沖器能使運動員游起來更加輕松；附在胸前和肩后的振動控制系統(tǒng)能幫助引導水流。仿生創(chuàng)造法的作用提高工作效率01、仿生物功能；02、仿生物結(jié)構(gòu)；應用巧妙仿生學的方法和要領(lǐng)03、仿生物語言；04、仿生物鐘。仿生物的功能

電子蛙眼

人們根據(jù)蛙眼的視覺原理，已研制成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣，準確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統(tǒng)后，雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統(tǒng)能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區(qū)別真假導彈，防止以假亂真。

電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場，它能監(jiān)視飛機的起飛與降落，若發(fā)現(xiàn)飛機將要發(fā)生碰撞，能及時發(fā)出警報。在交通要道，它能指揮車輛的行駛，防止車輛碰撞事故的發(fā)生。仿生物結(jié)構(gòu)“鳥巢”

借助仿生設計學手段，“鳥巢”得以成為巨大的鋼網(wǎng)圍合、可容納9.1萬人的體育場。雖然它的外觀給人的印象是無序的、不規(guī)則的。

但實際上，仿生設計學原理的成功導入和靈活運用，使諸多長久以來在體育場建筑結(jié)構(gòu)方面存在的重大難題迎刃而解。觀光樓梯自然地成為結(jié)構(gòu)的延伸；立柱消失了，均勻受力的網(wǎng)如樹枝般沒有明確的指向，讓人感到每一個座位都是平等的。

更值得一提即是，一般大跨度體育場館，屋頂看上去很雜亂。既不美觀又容易使觀眾分散注意力，而坐在“鳥巢”的觀眾席向上看，除了藍天白云，只能看到一層薄薄的白色“剝欞紙”——那是“鳥巢”屋頂雙層膜結(jié)構(gòu)的下層。這層半透明的膜遮蔽了錯綜復雜的鋼結(jié)構(gòu)屋頂和屋架內(nèi)的設備、管道，使觀眾的目光更容易聚焦于場內(nèi)的賽事。動物也有語言，稱為“動物通信”。仿生物語言鳥語廣播臺

飛機場、菜園、養(yǎng)魚場等為了不受鳥的危害，依照鳥語設立“鳥語廣播臺”。這種廣播臺播放鳥類遇到危險時發(fā)出的驚叫聲，以嚇跑飛鳥。仿生物鐘生物界的許多活動跟季節(jié)有關(guān)，植物的開花結(jié)果，候鳥的遷徙，魚類的洄游都有這個規(guī)律。

人的體溫、血壓、基礎(chǔ)代謝、脈搏、細胞分裂和血液成分等都呈晝夜性變化應用巧妙仿生學的要領(lǐng)找出生物的某一特殊本領(lǐng)或結(jié)構(gòu)進行研究、創(chuàng)新創(chuàng)新思維訓練從螢火蟲到人工冷光照明——燈泡發(fā)熱降低了發(fā)光效率——螢火蟲發(fā)光不發(fā)熱——冷光燈從蒼耳屬植物到尼龍搭扣方便扣——系帶子、扣子通過扣眼——蒼耳的倒鉤一次性鉤住——尼龍搭扣仿生創(chuàng)造的過程想要解決的問題——遇到的問題——哪種生物有這方面的特殊本領(lǐng)或結(jié)構(gòu)——模仿制作仿生學舉例：

1、現(xiàn)代起重機的掛鉤起源于許多動物的爪子。

2、屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。

3、船槳模仿的是魚的鰭。

4、鋸子學的是螳螂臂，或鋸齒草。

5、嗅覺靈敏的龍蝦為人們制造氣味探測儀提供了思路。創(chuàng)新設計選題：從大處著眼，從小處入手。立意：想要解決什么問題？（人